(57)【要約】      （修正有）【課題】視野角特性に優れるとともに、高コントラストで高輝度の画像を表示することが可能なレンズ基板、透過型スクリーンを提供すること、前記レンズ基板に好適に製造することができるレンズ基板の製造方法を提供すること、前記透過型スクリーンを備えたリア型プロジェクタを提供すること。【解決手段】本発明のレンズ基板は、多数個の凸レンズを有するレンズ基板であって、凸レンズの頂部付近に所定の濃度で着色された第１の領域を有し、かつ、凸レンズが設けられた面側の第１の領域以外の部位に第１の領域よりも着色濃度の低い第２の領域を有することを特徴とする。レンズ基板を平面視したときの第１の領域の幅は、１０〜３０μｍであるのが好ましい。また、レンズ基板を平面視したときの凸レンズの幅をＷ０［μｍ］、レンズ基板を平面視したときの第１の領域の幅をＷ１［μｍ］としたとき、０．２≦Ｗ１／Ｗ０≦０．５の関係を満足するのが好ましい。【選択図】図１
2007025441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数個の凸レンズを有するレンズ基板であって、
前記凸レンズの頂部付近に所定の濃度で着色された第１の領域を有し、かつ、
前記凸レンズが設けられた面側の前記第１の領域以外の部位に前記第１の領域よりも着色濃度の低い第２の領域を有することを特徴とするレンズ基板。
【請求項２】
前記第２の領域は、前記凸レンズの表面付近の前記第１の領域を除く部位のほぼ全体に設けられたものである請求項１に記載のレンズ基板。
【請求項３】
レンズ基板を平面視したときの前記凸レンズの幅をＷ０［μｍ］、レンズ基板を平面視したときの前記第１の領域の幅をＷ１［μｍ］としたとき、０．２≦Ｗ１／Ｗ０≦０．５の関係を満足する請求項１または２に記載のレンズ基板。
【請求項４】
レンズ基板を平面視したときの前記第１の領域の幅は、１０〜３０μｍである請求項１ないし３のいずれかに記載のレンズ基板。
【請求項５】
レンズ基板を平面視したときの前記凸レンズの幅は、５４〜７２μｍである請求項１ないし４のいずれかに記載のレンズ基板。
【請求項６】
レンズ基板は、前記凸レンズとしてマイクロレンズを備えたマイクロレンズ基板である請求項１ないし５のいずれかに記載のレンズ基板。
【請求項７】
前記レンズ基板を平面視したとき、１個の前記マイクロレンズが占める面積をＳ０［μｍ２］、当該マイクロレンズが有する前記第１の領域が占める面積をＳ１［μｍ２］としたとき、０．１≦Ｓ１／Ｓ０≦０．５の関係を満足する請求項６に記載のレンズ基板。
【請求項８】
前記第２の領域は、実質的に着色剤を含んでいない請求項１ないし７のいずれかに記載のレンズ基板。
【請求項９】
前記凸レンズは、主としてスチレン−メチルメタクリレート共重合体で構成されたものである請求項１ないし８のいずれかに記載のレンズ基板。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載のレンズ基板を製造する方法であって、
多数個の凸レンズを有する基板本体を用意し、当該基板本体が有する前記凸レンズの頂部付近に選択的に着色液を付与することにより、前記凸レンズの頂部付近に第１の領域を形成し、前記凸レンズが設けられた面側の前記第１の領域以外の部位を第２の領域とすることを特徴とするレンズ基板の製造方法。
【請求項１１】
前記着色液の付与は、前記基板本体の前記凸レンズが設けられた面側の前記第２の領域に対応する部位を、マスクで被覆した状態で行う請求項１０に記載のレンズ基板の製造方法。
【請求項１２】
前記着色液は、アルキルエーテル硫酸ナトリウムを含むものである請求項１０または１１に記載のレンズ基板の製造方法。
【請求項１３】
請求項１ないし９のいずれかに記載のレンズ基板を備えたことを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１４】
請求項１３に記載の透過型スクリーンを備えたことを特徴とするリア型プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ基板、レンズ基板の製造方法、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、リア型プロジェクタは、ホームシアター用モニター、大画面テレビ等に好適なディスプレイとして、需要が高まりつつある。
リア型プロジェクタに用いられる透過型スクリーンには、レンチキュラレンズを備えた基板（レンチキュラレンズ基板）が一般的に用いられている。しかしながら、レンチキュラレンズを備えた基板を用いた場合、一般に、垂直方向（鉛直方向）の視野角特性が低い。
【０００３】
上記のような問題を解決する目的で、レンチキュラレンズを備えた基板の代わりにマイクロレンズを備えた基板（マイクロレンズ基板）を用いる試みがある（例えば、特許文献１参照）。
このように、マイクロレンズ基板を用いることにより、レンチキュラレンズ基板を用いた場合に比べ、垂直方向（鉛直方向）の視野角特性の視野角特性は向上するものの、それでもなお、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に比べて、視野角特性が低く、十分な特性が得られない。
【０００４】
また、上記のようなレンチキュラレンズ基板やマイクロレンズ基板を備えた従来の透過型スクリーンでは、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に比べて、コントラストの高い画像を表示するのが困難であった。上記の特許文献１に示されているように、従来の透過型スクリーンにおいても、コントラストの向上を目的として、光吸収層（ブラックマトリックス、ブラックストライプ）を設ける試みがあるが、このような構成であっても、十分なコントラストを得るのが困難であった。また、上記のような光吸収層を設けた場合、一般に、光吸収層の適切な部位に十分な大きさの開口部を形成するのが困難であり、光の利用効率が低下し、得られる画像が暗くなるという問題点もあった。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３７２９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、視野角特性に優れるとともに、高コントラストで高輝度の画像を表示することが可能なレンズ基板、透過型スクリーンを提供すること、前記レンズ基板に好適に製造することができるレンズ基板の製造方法を提供すること、前記透過型スクリーンを備えたリア型プロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のレンズ基板では、多数個の凸レンズを有するレンズ基板であって、
前記凸レンズの頂部付近に所定の濃度で着色された第１の領域を有し、かつ、
前記凸レンズが設けられた面側の前記第１の領域以外の部位に前記第１の領域よりも着色濃度の低い第２の領域を有することを特徴とする。
これにより、視野角特性に優れるとともに、高コントラストで高輝度の画像を表示することが可能なレンズ基板を提供することができる。
【０００８】
本発明のレンズ基板では、前記第２の領域は、前記凸レンズの表面付近の前記第１の領域を除く部位のほぼ全体に設けられたものであることが好ましい。
これにより、レンズ基板の視野角特性、および、投影される画像のコントラスト、輝度を特に優れたものとすることができる。
本発明のレンズ基板では、レンズ基板を平面視したときの前記凸レンズの幅をＷ０［μｍ］、レンズ基板を平面視したときの前記第１の領域の幅をＷ１［μｍ］としたとき、０．２≦Ｗ１／Ｗ０≦０．５の関係を満足することが好ましい。
これにより、投影される画像の輝度を十分に優れた（高い）ものとしつつ、レンズ基板の視野角特性、および、投影される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
【０００９】
本発明のレンズ基板では、レンズ基板を平面視したときの前記第１の領域の幅は、１０〜３０μｍであることが好ましい。
これにより、投影される画像の輝度を十分に優れた（高い）ものとしつつ、レンズ基板の視野角特性、および、投影される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
【００１０】
本発明のレンズ基板では、レンズ基板を平面視したときの前記凸レンズの幅は、５４〜７２μｍであることが好ましい。
これにより、レンズ基板の視野角特性、投影される画像のコントラスト、輝度を十分に優れたものとしつつ、投影される画像において十分な解像度を得ることができる。
本発明のレンズ基板は、前記凸レンズとしてマイクロレンズを備えたマイクロレンズ基板であることが好ましい。
これにより、各方向（水平方向、鉛直方向等）についての視野角特性を特に優れたものとすることができる。
【００１１】
本発明のレンズ基板では、前記レンズ基板を平面視したとき、１個の前記マイクロレンズが占める面積をＳ０［μｍ２］、当該マイクロレンズが有する前記第１の領域が占める面積をＳ１［μｍ２］としたとき、０．１≦Ｓ１／Ｓ０≦０．５の関係を満足することが好ましい。
これにより、投影される画像の輝度を十分に優れた（高い）ものとしつつ、レンズ基板の視野角特性、および、投影される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
【００１２】
本発明のレンズ基板では、前記第２の領域は、実質的に着色剤を含んでいないことが好ましい。
これにより、投影される画像のコントラストを十分に優れた（高い）ものとしつつ、レンズ基板の視野角特性、および、投影される画像の輝度を特に優れたものとすることができる。
【００１３】
本発明のレンズ基板では、前記凸レンズは、主としてスチレン−メチルメタクリレート共重合体で構成されたものであることが好ましい。
これにより、レンズ基板の光学特性、耐熱性、形状の安定性等を特に優れたものとすることができる。また、レンズ基板の製造においては、着色液を用いることにより、容易かつ確実に好適な第１の領域を形成することができる。
【００１４】
本発明のレンズ基板の製造方法は、多数個の凸レンズを有する基板本体を用意し、当該基板本体が有する前記凸レンズの頂部付近に選択的に着色液を付与することにより、前記凸レンズの頂部付近に第１の領域を形成し、前記凸レンズが設けられた面側の前記第１の領域以外の部位を第２の領域とすることを特徴とする。
これにより、視野角特性に優れるとともに、高コントラストで高輝度の画像を表示することが可能なレンズ基板を、容易かつ確実に製造することができる。
【００１５】
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記着色液の付与は、前記基板本体の前記凸レンズが設けられた面側の前記第２の領域に対応する部位を、マスクで被覆した状態で行うことが好ましい。
これにより、容易かつ確実に、好適な第１の領域、第２の領域を形成することができ、製造されるレンズ基板の視野角特性等を特に優れたものとすることができる。
【００１６】
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記着色液は、アルキルエーテル硫酸ナトリウムを含むものであることが好ましい。
これにより、容易かつ確実に、好適な第１の領域、第２の領域を形成することができ、製造されるレンズ基板の視野角特性等を特に優れたものとすることができる。
本発明の透過型スクリーンは、本発明のレンズ基板を備えたことを特徴とする。
これにより、視野角特性に優れるとともに、高コントラストで高輝度の画像を表示することが可能な透過型スクリーンを提供することができる。
本発明のリア型プロジェクタは、本発明の透過型スクリーンを備えたことを特徴とする。
これにより、視野角特性に優れるとともに、高コントラストで高輝度の画像を表示することが可能なリア型プロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明について、添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
なお、本発明において、「基板」とは、実質的に可撓性を有さない、比較的肉厚の大きいものから、シート状のものや、フィルム状のもの等の含む概念のことを指す。
本発明のレンズ基板の用途は、特に限定されないが、本実施形態では、レンズ基板を、主に、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成する部材として用いるものとして説明する。
【００１８】
また、本発明において、レンズ基板は、多数個の凸レンズを有するものであればよく、例えば、マイクロレンズを備えたマイクロレンズ基板、レンチキュラレンズを備えたレンチキュラレンズ基板、マイクロレンズとレンチキュラレンズとを備えたレンズ基板等が挙げられるが、以下の説明では、多数個のマイクロレンズを備えたマイクロレンズ基板について代表的に説明する。
【００１９】
［マイクロレンズ基板（レンズ基板）］
まず、本発明のレンズ基板（マイクロレンズ基板）について説明する。
図１は、本発明のレンズ基板（マイクロレンズ基板）の好適な実施形態を示す模式的な縦断面図、図２は、図１に示すレンズ基板の平面図である。なお、以下の説明では、図１中の左側を「（光の）入射側」、右側を「（光の）出射側」と言う。また、本発明においては、特に断りのない限り、「（光の）入射側」、「（光の）出射側」とは、それぞれ、画像光（映像光）を得るための光の「入射側」、「出射側」のことを指し、外光等の「入射側」、「出射側」のことを指すものではない。
【００２０】
マイクロレンズ基板１は、光の入射する面側に凸面を有する凸レンズとしてのマイクロレンズ１１を複数個備えている。また、マイクロレンズ基板１は、マイクロレンズ１１の表面付近に、所定濃度で着色された第１の領域１１１と、当該第１の領域１１１よりも着色濃度の低い第２の領域１１２とを有している。そして、第１の領域１１１は、マイクロレンズ（凸レンズ）１１の頂部付近に設けられている。第１の領域１１１および第２の領域１１２については、後に詳述する。
【００２１】
本実施形態において、マイクロレンズ１１は、マイクロレンズ基板１を平面視した際の縦幅（鉛直方向の幅）が横幅（水平方向の幅）よりも小さい扁平形状（略楕円形、略俵形）を有している。マイクロレンズ１１がこのような形状を有することにより、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。特に、水平方向および鉛直方向の視野角特性をともに優れたものとすることができる。また、投影される画像の輝度をより高いものとすることができる。
【００２２】
平面視したときのマイクロレンズ１１の短軸方向（縦方向）の長さをＸ［μｍ］、長軸方向（横方向）の長さをＹ［μｍ］としたとき、０．１０≦Ｘ／Ｙ≦０．９９の関係を満足するのが好ましく、０．５０≦Ｘ／Ｙ≦０．９５の関係を満足するのがより好ましく、０．７５≦Ｘ／Ｙ≦０．９０の関係を満足するのがさらに好ましい。上記のような関係を満足することにより、上述したような効果がさらに顕著なものとなる。
【００２３】
平面視したときのマイクロレンズ１１の短軸方向の長さ（マイクロレンズ１１の幅）は、１０〜１００μｍであるのが好ましく、３０〜９５μｍであるのがより好ましく、５０〜７５μｍであるのがさらに好ましく、５４〜７２μｍであるのがもっとも好ましい。マイクロレンズ１１の短軸方向の長さ（マイクロレンズ１１の幅）が前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板１の視野角特性、投影される画像のコントラスト、輝度を特に優れたものとしつつ、投影される画像において十分な解像度を得ることができる。また、マイクロレンズ１１の短軸方向の長さ（マイクロレンズ１１の幅）が前記範囲内の値であると、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止することができるとともに、マイクロレンズ基板１の生産性をさらに高めることができる。
【００２４】
また、平面視したときのマイクロレンズ１１の長軸方向の長さは、１５〜１００μｍであるのが好ましく、４５〜９５μｍであるのがより好ましく、６０〜７５μｍであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ１１の長軸方向の長さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板１の視野角特性、投影される画像のコントラスト、輝度を特に優れたものとしつつ、投影される画像において十分な解像度を得ることができる。また、マイクロレンズ１１の長軸方向の長さが前記範囲内の値であると、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止することができるとともに、マイクロレンズ基板１の生産性をさらに高めることができる。
【００２５】
また、マイクロレンズ１１の曲率半径は、７．５〜３７５μｍであるのが好ましく、２２．５〜２２５μｍであるのがより好ましく、３５〜７５μｍであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ１１の曲率半径が前記範囲内の値であると、視野角特性を特に優れたものとすることができる。特に、水平方向および鉛直方向の視野角特性をともに優れたものとすることができる。なお、マイクロレンズ１１は、短軸方向についての曲率半径と、長軸方向の曲率半径が異なるものであってもよいが、このような場合、短軸方向の曲率半径が上記の範囲内の値であるのが好ましい。
【００２６】
また、マイクロレンズ１１の高さ（凸部としてのマイクロレンズ１１の高さ）は、７．５〜３７５μｍであるのが好ましく、２２．５〜２２５μｍであるのがより好ましく、３５〜７５μｍであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ１１の高さが前記範囲内の値であると、視野角特性を、特に優れたものとすることができる。
また、これら複数個のマイクロレンズ１１は、千鳥状（千鳥格子状）に配列している。このようにマイクロレンズ１１が配列することにより、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止することができる。これに対し、例えば、マイクロレンズが正方格子状等に配列したものであると、マイクロレンズ１１の大きさ等によっては、モアレ等の不都合の発生を十分に防止することが困難となる場合がある。また、マイクロレンズをランダムに配した場合、マイクロレンズ１１の大きさ等によっては、マイクロレンズが形成されている有効領域におけるマイクロレンズの占有率を十分に高めるのが困難となり、マイクロレンズ基板の光の透過率（光の利用効率）を十分に高めるのが困難となり、得られる画像が暗いものとなる可能性がある。
【００２７】
上記のように、本実施形態において、マイクロレンズ１１は、マイクロレンズ基板１を平面視したときに、千鳥格子状に配列しているが、複数のマイクロレンズ１１で構成される第１の行１５と、それに隣接する第２の行１６とが、縦方向に半ピッチ分だけずれているのが好ましい。これにより、光の干渉によるモアレの発生等をより効果的に防止するとともに、かつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
【００２８】
また、マイクロレンズ基板１を光の入射面側（図２で示した方向）から平面視したときの、マイクロレンズ１１が形成されている有効領域において、マイクロレンズ１１の占有率は、９０％以上であるのが好ましく、９６％以上であるのがより好ましく、９７％以上であるのがさらに好ましい。マイクロレンズ１１の占有率が９０％以上であると、光利用効率をさらに向上させることができ、投影させる画像の輝度、コントラストを特に優れたものとすることができる。なお、マイクロレンズ１１の占有率は、平面視したときのマイクロレンズ１１の中心１１３と、当該マイクロレンズ１１に隣接する、マイクロレンズ１１が形成されていない部位の中心部とを結ぶ線分において、マイクロレンズ１１が形成されている部位の長さＬ３［μｍ］と、前記線分の長さＬ４［μｍ］との比率（Ｌ３／Ｌ４×１００［％］）として求めることができる（図２参照）。
【００２９】
上記のように、マイクロレンズの形状や配列方式等を厳密に規定することにより、光の干渉によるモアレの発生を効果的に防止しつつ、視野角特性等を特に優れたものとすることができる。特に、マイクロレンズの形状や配列方式等を上記のように厳密に規定することにより、上記のようなマイクロレンズを有することによる効果と、後に詳述する第１の領域および第２の領域を有することによる効果とが相乗的に作用し合い、特に優れた効果（例えば、特に優れた視野角特性、光利用効率等）が得られる。
【００３０】
マイクロレンズ基板１は、通常、主として透明性を有する材料で構成される。
マイクロレンズ基板１の構成材料は、特に限定されないが、通常、レンズ基板１は、主として樹脂材料やガラス材料（いずれも、通常、光の屈折率が空気よりも大きい）で構成され、所定の屈折率を有する透明な材料で構成されている。
レンズ基板１の具体的な構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、スチレン−メチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等の各種樹脂材料や、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。中でも、透明性、加工性等の観点から、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリル系樹脂、スチレン−メチルメタクリレート共重合体が好ましく、特にスチレン−メチルメタクリレート共重合体がより好ましい。スチレン−メチルメタクリレート共重合体は、優れた透明性を有し、かつ、耐熱性、耐光性、加工性、成形した際の寸法精度、形状の安定性、機械的強度等にも優れ、また、最適な屈折率を有している。また、マイクロレンズ基板１が主としてスチレン−メチルメタクリレート共重合体で構成されたものであると、後述するようなマイクロレンズ基板１の製造方法において、好適な第１の領域１１１を容易かつ確実に形成することができる。
【００３１】
マイクロレンズ基板１を構成する材料（固化した状態の材料）は、一般に、各種気体（マイクロレンズ基板１が用いられる雰囲気）より大きな絶対屈折率を有するものであるが、絶対屈折率の具体的な値は、１．４５以上であるのが好ましく、１．４６〜１．７５であるのがより好ましく、１．４７〜１．７０であるのがさらに好ましく、１．４８〜１．６０であるのがもっとも好ましい。マイクロレンズ基板１の構成材料の絶対屈折率が前記範囲内の値であると、光（入射光）の利用効率を特に優れたものとしつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
【００３２】
上述したように、マイクロレンズ基板１は、マイクロレンズ１１の表面付近に、所定濃度で着色された第１の領域１１１と、当該第１の領域１１１よりも着色濃度の低い第２の領域１１２とを有している。そして、第１の領域１１１は、マイクロレンズ（凸レンズ）１１の頂部付近に設けられている。
このように、本発明においては、レンズ基板は、凸レンズの頂部付近に第１の領域を有し、かつ、凸レンズの表面付近の第１の領域以外の部位に第１の領域よりも着色濃度の低い第２の領域を有している。このような構成を有することにより、視野角特性に優れるとともに、高コントラストで高輝度の画像を表示することができることを、本発明者は見出した。上記のような優れた効果が得られるのは、以下のような理由によるものであると考えられる。
【００３３】
すなわち、凸レンズに着色された部位（着色部）を設けない場合には、入射光（画像光を得るために入射する光）の透過率には優れるもの、外光（光の出射側から不本意に入射した光等）の反射率も高くなるため、結果として、得られる画像のコントラストは低いものになってしまう。また、凸レンズによる入射光の屈折の度合いは凸レンズの頂部から周縁部方向に向かって大きくなるため（凸レンズによる入射光の屈折の度合いは凸レンズの各部位で一定ではないため）、レンズ基板に入射する光が各部位で一定の強度を有するものである場合において、凸レンズが着色部を有していないと、レンズ基板から出射する光は、凸レンズの頂部に対応する部位で最大強度を示す強度分布を有するものとなる（図９参照）。このため、光の出射側において、レンズ基板の正面から画像光を観察したときの輝度（明るさ）に比べて、レンズ基板の正面から所定角度傾斜した方向（斜め方向）から画像光を観察したときの輝度（明るさ）は、非常に低いものとなる。すなわち、レンズ基板は、視野角特性に劣ったものとなる。
【００３４】
また、凸レンズに均一な濃度に着色された部位（着色部）を設けた場合には、上記のような外光の反射は防止することはできるものの、レンズ基板全体としての光の透過率は低いものとなるため、結果として、十分なコントラストを得ることができない。また、得られる画像は輝度の低い（暗い）ものとなる。また、凸レンズに着色部を設けない場合と同様に、凸レンズに均一な濃度の着色部を設けた場合においても、レンズ基板は、視野角特性に劣ったものとなる。
【００３５】
これに対し、凸レンズ（マイクロレンズ）の頂部付近に、所定濃度で着色された第１の領域を有することにより、光の入射側（図１中左側）から入射した光の透過率を十分に高いものとしつつ、光の出射側（図１中右側）等から入射した外光が、レンズ基板（マイクロレンズ基板）において反射するのを効果的に防止することができる。特に、所定濃度で着色された第１の領域を凸レンズ（マイクロレンズ）の頂部付近に有しており、凸レンズの表面付近の第１の領域以外の部位に、第１の領域よりも着色濃度の低い第２の領域を有しているため、第２の領域に対応する部位（凸レンズの周縁部付近の領域）から入射した光は特に高い透過率でレンズ基板を透過させることができ、レンズ基板全体としての光の透過率を特に優れたものとすることができる一方で、第１の領域に対応する部位（凸レンズの頂部付近の領域）から入射した光は、十分な透過率で透過することはできるものの、第１の領域において適度に吸収される。その結果、レンズ基板から出射する光は、より均一性の高い強度分布を有するものとなる。すなわち、レンズ基板は、視野角特性に優れたものとなる。
【００３６】
また、光の出射側からレンズ基板に外光（不本意な外光）が入射した場合、一般に、凸レンズの頂部付近に対応する部位で反射した成分（光）が、画像のコントラストの低下に大きな影響を与え易いのに対し、凸レンズの周縁部付近に入射した成分（光）は、画像のコントラストの低下に与える影響は小さい。すなわち、凸レンズの頂部付近に対応する部位に入射した外光は、外光が入射してきた側の方向に反射され易いのに対し、凸レンズの周縁部付近に入射した外光は、外光が入射してきた側とは異なる方向に反射され易く観察者が観察する画像に対して悪影響を与え難い。また、凸レンズの周縁部付近に入射した外光は、外光が入射してきた側とは異なる方向に反射され易いため、凸レンズの頂部付近に入射した光に比べて、再び凸レンズのレンズ面に向かって屈折する確率が高い。このような反射・屈折を繰り返すことにより、外光の強度が減衰する。そして、本発明では、頂部付近に所定の濃度で着色された第１の領域を有しているため、反射した光が凸レンズの第１の領域に入射した場合、光の強度の減衰の度合いは特に大きなものとなる。
【００３７】
上記のようなことから、本発明においては、投影画像の形成に利用すべき光（入射光）の透過率を十分に高いものとしつつ、外光の反射による画像のコントラストの低下を効果的に防止することができ、高輝度で、高コントラストの画像を得ることができるとともに、視野角特性にも優れたものとなる。
そして、本実施形態のマイクロレンズ基板（レンズ基板）１においても、マイクロレンズ（凸レンズ）１１の表面付近には、第１の領域１１１と第２の領域１１２とが設けられているため、上記のような効果が得られる。
【００３８】
特に、本実施形態においては、レンズ基板は、凸レンズとしてマイクロレンズを備えたマイクロレンズ基板１である。したがって、本実施形態では、凸レンズとしてマイクロレンズを有することによる効果と、第１の領域および第２の領域を有することによる効果とが相乗的に作用し合い、特に優れた効果（例えば、特に優れた視野角特性）が得られる。
第１の領域１１１は、マイクロレンズ１１の頂部付近に設けられたものであれば、いかなるものであってもよいが、以下のような条件を満足するものであるのが好ましい。
【００３９】
マイクロレンズ基板１を平面視したときの第１の領域１１１の幅は、５〜５０μｍであるのが好ましく、８〜４５μｍであるのがより好ましく、１０〜３０μｍであるのがさらに好ましい。第１の領域１１１の幅が前記範囲内の値であると、投影される画像の輝度を十分に優れた（高い）ものとしつつ、マイクロレンズ基板１の視野角特性、および、投影される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
【００４０】
また、マイクロレンズ基板１を平面視したときのマイクロレンズ１１の幅をＷ０［μｍ］、マイクロレンズ基板１を平面視したときの第１の領域１１１の幅をＷ１［μｍ］としたとき、０．１≦Ｗ１／Ｗ０≦０．９の関係を満足するのが好ましく、０．１５≦Ｗ１／Ｗ０≦０．７５の関係を満足するのがより好ましく、０．２≦Ｗ１／Ｗ０≦０．５の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、投影される画像の輝度を十分に優れた（高い）ものとしつつ、マイクロレンズ基板１の視野角特性、および、投影される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
【００４１】
また、マイクロレンズ基板１を平面視したとき、１個のマイクロレンズ１１が占める面積をＳ０［μｍ２］、マイクロレンズ１１が有する第１の領域１１１が占める面積をＳ１［μｍ２］としたとき、０．０１≦Ｓ１／Ｓ０≦０．９０の関係を満足するのが好ましく、０．０５≦Ｓ１／Ｓ０≦０．７５の関係を満足するのがより好ましく、０．１≦Ｓ１／Ｓ０≦０．５の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、投影される画像の輝度を十分に優れた（高い）ものとしつつ、マイクロレンズ基板１の視野角特性、および、投影される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
【００４２】
また、第１の領域１１１の厚さは、特に限定されないが、１〜２０μｍであるのが好ましく、１．５〜１５μｍであるのがより好ましく、２〜８μｍであるのがさらに好ましい。第１の領域１１１の厚さが前記範囲内の値であると、入射側からの光の透過率を十分に高いものとしつつ、出射側から入射した外光の反射をより効果的に防止することができる。
【００４３】
第１の領域１１１の色は、特に限定されないが、外観としては無彩色で黒色であり、光源の光の三原色のバランスを制御する特定の波長の光を選択的に吸収または透過するものであるのが好ましい。これにより、外光の反射を防止し、マイクロレンズ基板１を透過した光により形成される画像の色調を正確に表現し、さらに色座標が広く（色調の表現の幅が十分に広く）、より深い黒を表現できることで、結果的にコントラストを特に優れたものとすることができる。
【００４４】
また、第１の領域１１１における着色濃度は、各部位で実質的に均一なものであってもよいし、各部位で異なるものであってもよいが、実質的に均一なものであるのが好ましい。
第１の領域１１１は、所定濃度に着色されたものであればいかなるものであってもよいが、通常、顔料、染料等の着色剤で着色されたものである。このような着色剤としては、例えば、各種染料、各種顔料等を使用することができる。このような顔料、染料としては、例えば、カーボンブラック、スピリットブラック、ランプブラック（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７７２６６）、マグネタイト、チタンブラック、黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、パーマネントイエローＮＣＧ、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、キノリンイエロー、タートラジンレーキ、赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジＧ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、ウオッチングレッドカルシウム塩、エオシンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣ、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、カルコオイルブルー、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ファイナルイエローグリーンＧ、ローダミン６Ｇ、キナクリドン、ローズベンガル（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４５４３２）、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、Ｃ．Ｉ．モーダントレッド３０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５、Ｃ．Ｉ．モーダントブルー７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー５：１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン６、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン４、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６２、ニグロシン染料（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．５０４１５Ｂ）、金属錯塩染料、シリカ、酸化アルミニウム、マグネタイト、マグヘマイト、各種フェライト類、酸化第二銅、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような磁性金属を含む磁性材料等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
上述したように、マイクロレンズ基板１は、マイクロレンズ１１が設けられた面側の第１の領域１１１以外の部位に、第１の領域１１１よりも着色濃度の低い第２の領域１１２を有している。
【００４５】
第２の領域１１２は、マイクロレンズ１１が設けられた面側に設けられるものであればよいが、マイクロレンズ１１の表面付近の第１の領域１１１を除く部位のほぼ全体に設けられたものであるのが好ましい。これにより、マイクロレンズ基板１の視野角特性、および、投影される画像のコントラスト、輝度を特に優れたものとすることができる。
第２の領域１１２は、第１の領域１１１よりも着色濃度の低いものであればよいが、実質的に着色剤を含んでいないものであるのが好ましい。すなわち、第１の領域１１１が着色部として設けられているのに対し、第２の領域１１２は非着色部として設けられているのが好ましい。これにより、投影される画像のコントラストを十分に優れた（高い）ものとしつつ、マイクロレンズ基板１の視野角特性、および、投影される画像の輝度を特に優れたものとすることができる。
【００４６】
また、第２の領域１１２における着色濃度は、各部位で実質的に均一なものであってもよいし、各部位で異なるものであってもよいが、実質的に均一なものであるのが好ましい。
マイクロレンズ基板１の光の利用効率（マイクロレンズ基板１の入射面側から入射する光の光量に対する、出射面側から出射する光の光量の割合）は、６０％以上であるのが好ましく、７０％以上であるのがより好ましく、８０〜９５％であるのがさらに好ましい。これにより、特に高い輝度の画像を投射することができ、得られる画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
上記のようなマイクロレンズ基板１は、いかなる方法で製造されたものであってもよいが、以下に述べるような方法により、好適に製造することができる。
【００４７】
［マイクロレンズ基板の製造方法］
本実施形態の製造方法では、マイクロレンズ１１に対応する形状の凹部を有する凹部付き基板（マイクロレンズ形成用凹部付き基板）６を用いて、マイクロレンズ基板１に対応する形状の基板本体２を製造した後に、当該基板本体２の一部を選択的に着色し、第１の領域１１１（および第２の領域１１２）を形成することにより、マイクロレンズ基板１を得る。
【００４８】
まず、本実施形態の製造方法において用いる凹部付き基板（マイクロレンズ形成用凹部付き基板）６、および、その製造方法について説明する。
図３は、マイクロレンズ基板の製造に用いる凹部付き基板を示す模式的な縦断面図、図４は、図３に示す凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。なお、凹部付き基板の製造においては、実際には基板上に多数の凹部（マイクロレンズ形成用凹部）を形成し、マイクロレンズ基板の製造においては、実際には基板上に多数のマイクロレンズ（凸レンズ）を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、その一部分を強調して示した。
【００４９】
凹部付き基板（マイクロレンズ形成用凹部付き基板）６は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、たわみを生じ難く、傷つき難い材料で構成されたものであるのが好ましい。凹部付き基板６の構成材料としては、例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。中でも、凹部付き基板６の構成材料としては、ソーダガラス、結晶性ガラス（例えば、ネオセラム等）、無アルカリガラスが好ましい。ソーダガラス、結晶性ガラス、無アルカリガラスは、加工が容易であるとともに、比較的安価であり、製造コストの面からも有利である。
【００５０】
凹部付き基板（マイクロレンズ形成用凹部付き基板）６は、マイクロレンズ１１の配列方式に対応する方式（転写された位置関係）で配列した、複数個の凹部（マイクロレンズ形成用凹部）６１を備えている。そして、これらの凹部６１は、マイクロレンズ１１が凸部であるのに対し凹部である以外は、マイクロレンズ１１に対応する形状（転写された形状である以外は実質的に同一の形状）、寸法を有している。
【００５１】
より詳しく説明すると、本実施形態において、凹部（マイクロレンズ形成用凹部）６１は、凹部付き基板６を平面視した際の縦幅（鉛直方向の幅）が横幅（水平方向の幅）よりも小さい扁平形状（略楕円形、略俵形）を有している。凹部６１がこのような形状を有することにより、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止しつつ、視野角特性を特に優れたものとすることができるマイクロレンズ基板１の製造に好適に用いることができる。
【００５２】
また、平面視したときの凹部６１の短軸方向（縦方向）の長さをＸ［μｍ］、長軸方向（横方向）の長さをＹ［μｍ］としたとき、０．１０≦Ｘ／Ｙ≦０．９９の関係を満足するのが好ましく、０．５０≦Ｘ／Ｙ≦０．９５の関係を満足するのがより好ましく、０．７５≦Ｘ／Ｙ≦０．９０の関係を満足するのがさらに好ましい。上記のような関係を満足することにより、上述したような効果がさらに顕著なものとなる。
【００５３】
また、平面視したときの凹部６１の短軸方向の長さ（凹部６１の幅）は、１０〜１００μｍであるのが好ましく、３０〜９５μｍであるのがより好ましく、５０〜７５μｍであるのがさらに好ましく、５４〜７２μｍであるのがもっとも好ましい。凹部６１の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、製造されるマイクロレンズ基板１の視野角特性、およびマイクロレンズ基板１により投影される画像のコントラスト、輝度を特に優れたものとしつつ、投影される画像において十分な解像度を得ることができる。また、凹部６１の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、製造されるマイクロレンズ基板１を用いた際に、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止することができるとともに、マイクロレンズ基板１（凹部付き基板６）の生産性をさらに高めることができる。
【００５４】
また、平面視したときの凹部６１の長軸方向の長さは、１５〜１００μｍであるのが好ましく、４５〜９５μｍであるのがより好ましく、６０〜７５μｍであるのがさらに好ましい。凹部６１の長軸方向の長さが前記範囲内の値であると、製造されるマイクロレンズ基板１の視野角特性、およびマイクロレンズ基板１により投影される画像のコントラスト、輝度を特に優れたものとしつつ、投影される画像において十分な解像度を得ることができる。また、凹部６１の長軸方向の長さが前記範囲内の値であると、製造されるマイクロレンズ基板１を用いた際に、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止することができるとともに、マイクロレンズ基板１（凹部付き基板６）の生産性をさらに高めることができる。
【００５５】
また、凹部６１の曲率半径は、７．５〜３７５μｍであるのが好ましく、２２．５〜２２５μｍであるのがより好ましく、３５〜７５μｍであるのがさらに好ましい。凹部６１の曲率半径が前記範囲内の値であると、製造されるマイクロレンズ基板１の視野角特性を特に優れたものとすることができる。特に、水平方向および鉛直方向の視野角特性をともに優れたものとすることができる。なお、凹部６１は、短軸方向についての曲率半径と、長軸方向の曲率半径が異なるものであってもよいが、このような場合、短軸方向の曲率半径が上記の範囲内の値であるのが好ましい。
【００５６】
また、凹部６１の深さは、７．５〜３７５μｍであるのが好ましく、２２．５〜２２５μｍであるのがより好ましく、３５〜７５μｍであるのがさらに好ましい。凹部６１の深さが前記範囲内の値であると、製造されるマイクロレンズ基板１の視野角特性を、特に優れたものとすることができる。
また、これら複数個の凹部６１は、千鳥格子状に配列している。このように凹部６１が配列することにより、製造されるマイクロレンズ基板１を用いた際に、モアレ等の不都合の発生を効果的に防止することができる。これに対し、例えば、凹部が正方格子状等に配列したものであると、凹部（マイクロレンズ）の大きさ等によっては、モアレ等の不都合の発生を十分に防止することが困難となる。また、凹部をランダムに配した場合、凹部（マイクロレンズ）の大きさ等によっては、凹部が形成されている有効領域における凹部の占有率を十分に高めるのが困難となり、マイクロレンズ基板の光の透過率（光の利用効率）を十分に高めるのが困難となり、得られる画像が暗いものとなる可能性がある。
【００５７】
また、上記のように、凹部６１は、凹部付き基板６を平面視したときに、千鳥格子状に配列しているが、複数の凹部６１で構成される第１の行と、それに隣接する第２の行とが、縦方向に半ピッチ分だけずれているのが好ましい。これにより、製造されるマイクロレンズ基板１を用いた際に、光の干渉によるモアレの発生等をより効果的に防止することができるとともに、かつ、視野角特性を特に優れたものとすることができる。
【００５８】
なお、上記の説明では、凹部６１が、凹と凸の関係である以外は、マイクロレンズ１１と、実質的に同一の形状（寸法）、配列方式を有しているものとして説明したが、例えば、基板本体２の構成材料が収縮し易いものである場合（基板本体２を構成する組成物が固化等により収縮する場合）、その収縮率等を考慮し、マイクロレンズ１１と凹部６１とについて、これらの間で、形状（寸法）、占有率等が異なるようにしてもよい。
【００５９】
次に、凹部付き基板の製造方法について、図４を参照しながら説明する。なお、実際には基板上に多数のマイクロレンズ形成用凹部を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、その一部分を強調して示した。
まず、凹部付き基板６を製造するに際し、基板７を用意する。
この基板７は、厚さが均一で、たわみや傷のないものが好適に用いられる。また、基板７は、洗浄等により、その表面が清浄化されているものが好ましい。
【００６０】
＜Ａ１＞用意した基板７の表面に、多数個の初期孔（開口部）８１を有するマスク８を形成するとともに、基板７の裏面（マスク８が形成される面と反対側の面）に裏面保護膜８９を形成する（マスキング工程、図４（ａ）、図４（ｂ）参照）。
特に、本実施形態では、まず、図４（ａ）に示すように、用意した基板７の裏面に裏面保護膜８９を形成するとともに、基板７の表面にマスク形成用膜４を形成し（マスク形成用膜形成工程）、その後、図４（ｂ）に示すように、マスク形成用膜４に初期孔８１を形成すること（初期孔形成工程）によりマスク８を得る。マスク形成用膜４および裏面保護膜８９は同時に形成することもできる。
【００６１】
マスク形成用膜４は、レーザ光の照射等により、後述する初期孔８１を形成することができるとともに、後述するエッチング工程におけるエッチングに対する耐性を有するものが好ましい。換言すれば、マスク形成用膜４（マスク８）は、エッチングレートが、基板７と略等しいか、または、基板７に比べて小さくなるように構成されるのが好ましい。
かかる観点からは、マスク形成用膜４（マスク８）を構成する材料としては、例えばＣｒ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔ等の金属やこれらから選択される２種以上を含む合金、前記金属の酸化物（金属酸化物）、シリコン、樹脂等が挙げられる。
【００６２】
また、マスク形成用膜４（マスク８）は、例えば、実質的に均一な組成を有するものであってもよいし、異なる複数の層を有する積層体等であってもよい。
上記のように、マスク形成用膜４（マスク８）の構成は、特に限定されるものではないが、主としてクロムで構成される層と、主として酸化クロムで構成される層とを有する積層体であるのが好ましい。このような構成のマスク形成用膜４は、後述するようなレーザ光の照射等により、所望の形状の開口部を容易かつ確実に形成することができるものであり、また、このような構成のマスク形成用膜４を用いて得られるマスク８は、様々な組成のエッチング液に対して優れた安定性を有している（後述するエッチング工程において基板７をより確実に保護することができる）。また、マスク形成用膜４（マスク８）のが上記のような構成のものであると、例えば、後述するエッチング工程において、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウムを含む液体を好適に用いることができる。一水素二フッ化アンモニウムは毒劇物ではないため、作業中の人体や環境への影響をより確実に防止することができる。また、上記のような構成のマスク形成用膜４（マスク８）は、マスクの内部応力を効率良く緩和することができ、基板７との密着性（特に、エッチング工程における密着性）に特に優れている。このようなことから、上記のような構成のマスク形成用膜４（マスク８）を用いることにより、所望の形状の凹部６１を容易かつ確実に形成することができる。
【００６３】
マスク形成用膜４の形成方法は特に限定されないが、マスク形成用膜４（マスク８）をクロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）等の金属材料（合金を含む）や金属酸化物（例えば酸化クロム）で構成されたものとする場合、マスク形成用膜４は、例えば、蒸着法やスパッタリング法等により、好適に形成することができる。また、マスク形成用膜４（マスク８）をシリコンで構成されたものとする場合、マスク形成用膜４は、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法等により、好適に形成することができる。
【００６４】
マスク形成用膜４（マスク８）の厚さは、マスク形成用膜４（マスク８）を構成する材料によっても異なるが、０．０１〜２．０μｍ程度が好ましく、０．０３〜０．２μｍ程度がより好ましい。厚さが前記下限値未満であると、マスク形成用膜４の構成材料等によっては、後述する初期孔形成工程（開口部形成工程）において形成される初期孔８１の形状が歪んでしまう可能性がある。また、後述するエッチング工程でウェットエッチングを施す際に、基板７のマスクした部分を十分に保護できない可能性がある。一方、上限値を超えると、マスク形成用膜４の構成材料等によっては、後述する初期孔形成工程において、貫通する初期孔８１を形成するのが困難になるほか、マスク形成用膜４（マスク８）の内部応力によりマスク形成用膜４（マスク８）が剥がれ易くなる場合がある。
【００６５】
裏面保護膜８９は、次工程以降で基板７の裏面を保護するためのものである。この裏面保護膜８９により、基板７の裏面の侵食、劣化等が好適に防止される。この裏面保護膜８９は、例えば、マスク形成用膜４（マスク８）と同様の構成を有している。このため、裏面保護膜８９は、マスク形成用膜４の形成と同時に、マスク形成用膜４と同様に設けることができる。
【００６６】
次に、図４（ｂ）に示すように、マスク形成用膜４に、複数個の初期孔（開口部）８１を形成し、マスク８を得る（初期孔形成工程）。本工程で形成される初期孔８１は、後述するエッチングの際のマスク開口として機能するものである。
初期孔８１の形成方法は、特に限定されないが、レーザ光の照射による方法であるのが好ましい。これにより、所望のパターンに配列した所望の形状の初期孔８１を容易かつ精確に形成することができる。その結果、凹部６１の形状、配列方式等をより確実に制御することができる。また、初期孔８１をレーザの照射により形成することにより、凹部付き基板を生産性良く製造することができる。特に、大面積の基板にも簡単に凹部を形成することができる。また、レーザ光の照射により初期孔８１を形成する場合、その照射条件を制御することにより、後述するような初期凹部７１を形成することなく初期孔８１のみを形成したり、初期孔８１とともに、形状、大きさ、深さのばらつきの小さい初期凹部７１を、容易かつ確実に形成することができる。また、レーザ光の照射でマスク形成用膜４に初期孔８１を形成することで、従来のようなフォトリソグラフィ法によってレジスト膜に開口部を形成する場合に比べて、簡単かつ安価に開口部（初期孔８１）を形成することができる。
【００６７】
また、レーザ光の照射により初期孔８１を形成する場合、使用するレーザ光の種類は、特に限定されないが、ルビーレーザ、半導体レーザ、ＹＡＧレーザ、フェムト秒レーザ、ガラスレーザ、ＹＶＯ４レーザ、Ｎｅ−Ｈｅレーザ、Ａｒレーザ、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。また、各レーザのＳＨＧ、ＴＨＧ、ＦＨＧ等の波長を使っても良い。
【００６８】
マスク形成用膜４に初期孔８１を形成するとき、図４（ｂ）に示すように、マスク形成用膜４だけでなく基板７の表面の一部も同時に除去し、初期凹部７１を形成してもよい。これにより、後述するエッチング工程でエッチングを施す際に、エッチング液との接触面積が大きくなり、侵食を好適に開始することができる。また、この初期凹部７１の深さの調整により、凹部６１の深さ（レンズの最大厚さ）を調整することもできる。初期凹部７１の深さは、特に限定されないが、５μｍ以下とするのが好ましく、０．１〜０．５μｍ程度とするのがより好ましい。なお、初期孔８１の形成をレーザの照射により行う場合、初期孔８１とともに形成される複数個の初期凹部７１について、深さのばらつきをより確実に小さくすることができる。これにより、凹部付き基板６を構成する各凹部６１の深さのばらつきも小さくなり、最終的に得られるマイクロレンズ基板１の各マイクロレンズ１１の大きさ、形状のばらつきも小さくなる。その結果、各マイクロレンズ１１の直径、焦点距離、レンズ厚さのばらつきを特に小さくさせることができる。
【００６９】
本工程で形成する初期孔８１は、その形状、大きさは特に限定されないが、略円形で、その直径が、０．８〜２０μｍであるのが好ましく、１．０〜１０μｍであるのがより好ましく、１．５〜４μｍであるのがさらに好ましい。初期孔８１の直径が前記範囲内の値であると、後述するエッチング工程において、前述したような形状の凹部６１を確実に形成することができる。ただし、初期孔８１が、略楕円形のように扁平形状のものである場合、短軸方向の長さを、直径の値として代用することができる。すなわち、本工程で形成する初期孔８１が扁平形状のものである場合、初期孔８１の幅（短軸方向の長さ）は、特に限定されないが、０．８〜２０μｍであるのが好ましく、１．０〜１０μｍであるのがより好ましく、１．５〜４μｍであるのがさらに好ましい。初期孔８１の幅が前記範囲内の値であると、後述するエッチング工程において、前述したような形状の凹部６１を確実に形成することができる。
【００７０】
また、本工程で形成する初期孔８１が扁平形状のものである場合、初期孔８１の長さ（長軸方向の長さ）は、０．９〜３０μｍであるのが好ましく、１．５〜１５μｍであるのがより好ましく、２．０〜６μｍであるのがさらに好ましい。初期孔８１の長さが前記範囲内の値であると、後述するエッチング工程において、前述したような形状の凹部６１をより確実に形成することができる。
また、マスク形成用膜４に対してレーザ光の照射で初期孔８１を形成するだけでなく、例えば、基板７にマスク形成用膜４を形成する際に、予め基板７上に所定パターンで異物を配しておき、その上にマスク形成用膜４を形成することでマスク形成用膜４に積極的に欠陥を形成し、当該欠陥を初期孔８１としてもよい。
【００７１】
＜Ａ２＞次に、図４（ｃ）に示すように、初期孔８１が形成されたマスク８を用いて基板７にエッチングを施し、基板７上に多数の凹部６１を形成する（エッチング工程）。
エッチングの方法は、特に限定されず、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング等が挙げられる。以下の説明では、ウェットエッチングを用いる場合を例に挙げて説明する。
【００７２】
初期孔８１が形成されたマスク８で被覆された基板７に対して、エッチング（ウェットエッチング）を施すことにより、図４（ｃ）に示すように、基板７は、マスク８が存在しない部分より食刻され、基板７上に多数の凹部６１が形成される。上述したように、マスク８に形成された初期孔８１が千鳥状（千鳥格子状）の配置であるため、形成される凹部６１は、基板７の表面に千鳥状（千鳥格子状）に配置されたものとなる。
【００７３】
また、本実施形態では、前記工程＜Ａ１＞でマスク形成用膜４に初期孔８１を形成した際（マスク８を形成した際）に、基板７の表面に初期凹部７１を形成している。これにより、エッチングの際、エッチング液との接触面積が大きくなり、侵食を好適に開始することができる。
また、ウェットエッチング法を用いると、凹部６１を好適に形成できる。そして、エッチング液として、例えば、一水素二フッ化アンモニウムを含むエッチング液を用いると、基板７をより選択的に食刻することができ、凹部６１を好適に形成することができる。
【００７４】
マスク８（マスク形成用膜４）が主としてクロムで構成されたものである場合、フッ酸系エッチング液としては、一水素二フッ化アンモニウムを含む液体が特に好適である。一水素二フッ化アンモニウム溶液は毒劇物ではないため、作業中の人体や環境への影響を防止することができる。また、エッチング液として、一水素二フッ化アンモニウムを用いる場合、該エッチング液中には、例えば、過酸化水素が含まれていてもよい。これにより、エッチングスピートをより速くすることができる。
また、ウェットエッチングによれば、ドライエッチングに比べて簡単な装置で処理を行うことができ、さらに、一度に多くの基板に対して処理を行うことができる。これにより生産性が向上し、安価に凹部付き基板６を提供することができる。
【００７５】
＜Ａ３＞次に、図４（ｄ）に示すように、マスク８を除去する（マスク除去工程）。また、この際、マスク８の除去とともに、裏面保護膜８９も除去することにより、凹部付き基板６が得られる。
構成される層とを有する積層体である場合、マスク８の除去は、例えば、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸とを含む混合物を用いたエッチングにより行うことができる。
【００７６】
また、例えば、凹部付き基板６の凹部６１が設けられている面側に、離型処理を施してもよい。これにより、後に詳述するマイクロレンズ基板１の製造方法において、基板本体２が有するマイクロレンズ２１にカケ等の欠陥が生じるのを十分に防止しつつ、凹部付き基板６を容易に取り外すことができ、結果として、最終的なマイクロレンズ基板１において、マイクロレンズ１１の欠陥を防止することができる。離型処理としては、アルキルポリシロキサン等のシリコーン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等の離型性を有する物質で構成される被膜の形成、ヘキサメチルジシラザン（［（ＣＨ３）３Ｓｉ］２ＮＨ）等のシリル化剤による表面処理、フッ素系ガスによる表面処理等が挙げられる。
【００７７】
以上により、図４（ｄ）および図３に示すように、基板７上に多数の凹部６１が千鳥状に形成された凹部付き基板６が得られる。
基板７上に千鳥状に配された複数個の凹部６１を形成する方法は、特に限定されないが、上述したような方法（レーザ光の照射によりマスク形成用膜４に初期孔８１を形成してマスク８を得、その後、そのマスク８を用いてエッチングを行うことにより、基板７上に凹部６１を形成する方法）により形成した場合、以下のような効果が得られる。
【００７８】
マスク８が、前述したような主としてクロムで構成される層と、主として酸化クロムで  すなわち、レーザ光の照射によりマスク形成用膜４に初期孔８１を形成することで、従来のようなフォトリソグラフィ法によって開口部を形成する場合に比べて簡単かつ安価に、所定パターンで開口部（初期孔８１）を有するマスクを得ることができる。これにより生産性が向上し、安価に凹部付き基板６を提供することができる。
【００７９】
また、上述したような方法によれば、大型の基板に対する処理も容易に行うことができる。大型の基板を製造する場合に、従来のように複数の基板を貼り合わせる必要がなくなり、貼り合わせの継ぎ目をなくすことができる。これにより高品質で大型の凹部付き基板（マイクロレンズ基板）を簡便な方法で安価に製造することができる。
また、初期孔８１の形成をレーザの照射により行う場合、形成される初期孔８１の形状、大きさ、配列等を、容易かつ確実に管理することができる。
【００８０】
次に、上述した凹部付き基板６を用いて、マイクロレンズ基板１を製造する方法について説明する。
図５、図６は、図１に示すマイクロレンズ基板の製造方法の一例を示す模式的な縦断面図である。なお、以下の説明では、図５、図６中の下側を「（光の）入射側」、上側を「（光の）出射側」と言う。
【００８１】
＜Ｂ１＞まず、図５（ａ）に示すように、凹部付き基板６の凹部６１が形成された側の面に、流動性を有する状態の組成物１８（例えば、軟化状態の樹脂材料、未重合（未硬化）の樹脂材料）を付与し、組成物１８を平板５０で押圧する。特に、本実施形態では、凹部付き基板６と、平板５０との間に、スペーサー１９を配した状態で、組成物１８を押圧する。これにより、形成される基板本体２の厚さをより確実に制御することができ、最終的に得られるマイクロレンズ基板１での、マイクロレンズ１１の焦点の位置をより確実に制御することができ、色ムラ等の不都合の発生をより効果的に防止することができる。
【００８２】
スペーサー１９は、組成物１８（固化後の組成物１８）と同程度の屈折率を有する材料で構成されている。このような材料で構成されたスペーサー１９を用いることにより、凹部付き基板６の凹部６１が形成された部位にスペーサー１９が配された場合であっても、スペーサー１９が得られるマイクロレンズ基板１の光学特性に悪影響を及ぼすのを効果的に防止することができる。これにより、凹部付き基板６の主面（凹部が形成された面側）の有効領域のほぼ全体にわたって、比較的多くのスペーサー１９を配することが可能となり、結果として、凹部付き基板６、平板５０のたわみ等による影響を効果的に排除し、得られるマイクロレンズ基板１の厚さをより確実に制御することができる。
【００８３】
上述したように、スペーサー１９は、組成物１８（固化後の組成物１８）と同程度の屈折率を有する材料で構成されているが、より具体的には、スペーサー１９の構成材料の絶対屈折率と固化後の組成物１８の絶対屈折率との差の絶対値が、０．２０以下であるのが好ましく、０．１０以下であるのがより好ましく、０．０２以下であるのがさらに好ましく、固化後の組成物１８とスペーサー１９とが同一の材料で構成されたものであるのが最も好ましい。
スペーサー１９の形状は、特に限定されないが、略球状、略円柱状であるのが好ましい。スペーサー１９がこのような形状のものである場合、その直径は、１０〜３００μｍであるのが好ましく、３０〜２００μｍであるのがより好ましく、３０〜１７０μｍであるのがさらに好ましい。
【００８４】
なお、上記のようにスペーサー１９を用いる場合、組成物１８を固化する際に、凹部付き基板６と平板５０との間にスペーサー１９が配されていればよく、スペーサー１９を供給するタイミングは特に限定されない。例えば、凹部付き基板６の凹部６１が形成された側の面に、付与する樹脂として予めスペーサー１９が分散された組成物１８を用いてもよいし、凹部付き基板６上にスペーサー１９を配した状態で組成物１８を付与してもよいし、組成物１８の供給後にスペーサー１９を付与してもよい。
また、平板５０は、組成物１８を押圧する側の面に、前述したような離型処理が施されたものであってもよい。これにより、後述する工程において、平板５０を効率良く基板本体２の表面から取り除くことができる。
【００８５】
＜Ｂ２＞次に、組成物１８を固化（ただし、硬化（重合）を含む）させ、マイクロレンズ１２を備えた基板本体２を得る（図５（ｂ）参照）。
組成物１８の固化を硬化（重合）により行う場合、その方法としては、例えば、紫外線等の光の照射、電子線の照射、加熱等の方法が挙げられる。
＜Ｂ３＞次に、基板本体２から、平板５０および凹部付き基板６を取り除く（図５（ｃ）参照）。
【００８６】
＜Ｂ４＞その後、基板本体２のマイクロレンズ２１の頂部付近に選択的に着色液を付与することにより、第１の領域１１１と第２の領域１１２とを有するマイクロレンズ１１を備えたマイクロレンズ基板１を得る。
本実施形態では、第１の領域の形成を以下のようにして行う。
まず、基板本体２のマイクロレンズ２１が設けられた面側にマスク９を形成する（図６（ｄ）参照）。マスク９は、マイクロレンズ２１の頂部付近（第１の領域１１１に対応する部位）に開口部を有するものであり、マイクロレンズ２１の頂部付近（第１の領域１１１に対応する部位）以外の部位（第２の領域１１２に対応する部位）を被覆するものである。このようなマスク９は、例えば、基板本体２のマイクロレンズ２１が形成された面側にレジスト材料（フォトレジスト）を付与し、その後、マスク９に対応するパターンの露光用マスクを用いてレジスト材料を露光し、不要部（例えば、レジスト材料としてポジ型レジストを用いた場合における露光部）を除去することにより形成することができる。
その後、基板本体２にマスク９で被覆された面側に、着色液を付与する。これにより、マイクロレンズ２１の開口部に対応する部位が所定の濃度に着色される（図６（ｅ）参照）。その結果、所定濃度に着色された第１の領域１１１と、第２の領域１１２とを有するマイクロレンズ１１を備えたマイクロレンズ基板１が得られる。このように、基板本体２をマスク９で被覆した状態で着色液を付与することにより、容易かつ確実に、好適な第１の領域１１１、第２の領域１１２を形成することができ、製造されるマイクロレンズ基板１の視野角特性等を特に優れたものとすることができる。なお、着色液を付与する際には、例えば、基板本体２のマイクロレンズ２１が設けられた面とは反対の面側を、着色を防止するための保護膜で被覆しておいてもよい。
【００８７】
着色液の付与方法としては、例えば、ドクターブレード、スピンコート、刷毛塗り、スプレー塗装、静電塗装、電着塗装、ロールコーター、捺染等の各種塗布法や、基板本体２を着色液中に浸漬するディッピング等の方法が挙げられるが、中でも、ディッピング（特に、浸染）が好ましい。これにより、容易かつ確実に第１の領域１１１（特に、均一な着色濃度の第１の領域１１１）を形成することができる。
【００８８】
着色液を付与する際には、例えば、着色液および／または基板本体２を、加熱（加温）してもよい。これにより、着色速度を上げ、効率良く第１の領域１１１を形成することができる。
また、着色液を付与する工程は、例えば、雰囲気圧を高めた状態（加圧した状態）で行ってもよい。これにより、着色液の基板本体２内部への侵入を促進することができ、結果として、第１の領域１１１を短時間で効率良く形成することができる。
【００８９】
なお、着色液の付与は、必要に応じて（例えば、形成すべき第１の領域１１１の濃度を濃くしたい場合等においては）、複数回繰り返し行ってもよい。
また、着色液の付与後、必要に応じて、加熱、冷却等の熱処理、光照射、雰囲気の加圧、減圧等の処理を施してもよい。これにより、第１の領域１１１の定着（安定化）を促進することができる。
【００９０】
着色液としては、通常、顔料、染料等の着色剤を含むものを用いる。
本工程で用いる着色液は、特に限定されないが、アルキルエーテル硫酸ナトリウムを含むものであるのが好ましい。着色液がアルキルエーテル硫酸ナトリウムを含むものであると、容易かつ確実に、好適な第１の領域１１１、第２の領域１１２を形成することができ、製造されるマイクロレンズ基板１の視野角特性等を特に優れたものとすることができる。特に、このような効果は、基板本体２が主としてスチレン−メチルメタクリレート共重合体で構成されたものである場合に、より顕著なものとなる。
【００９１】
着色液中におけるアルキルエーテル硫酸ナトリウムの含有率は、特に限定されないが、０．００１〜０．１ｗｔ％であるのが好ましく、０．００２〜０．０５ｗｔ％であるのがより好ましく、０．００５〜０．０１ｗｔ％であるのがさらに好ましい。アルキルエーテル硫酸ナトリウムの含有率が上記範囲内の値であると、短時間で、容易かつ確実に好適な第１の領域１１１を形成することができる。
【００９２】
また、着色液は、さらに界面活性剤を含むものであるのが好ましい。これにより、着色剤を、安定的に、均一に分散させることができる。界面活性剤としては、例えば、非イオン系（ノニオン系）、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。非イオン系（ノニオン系）界面活性剤としては、例えば、エーテル系界面活性剤、エステル系界面活性剤、エーテルエステル系界面活性剤、含窒素系界面活性剤等が挙げられ、より具体的には、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等が挙げられる。また、アニオン系界面活性剤としては、例えば、各種ロジン、各種カルボン酸塩、各種硫酸エステル塩、各種スルホン酸塩、各種リン酸エステル塩等が挙げられ、より具体的には、ガムロジン、重合ロジン、不均一化ロジン、マレイン化ロジン、フマール化ロジン、マレイン化ロジンペンタエステル、マレイン化ロジングリセリンエステル、トリステアリン酸塩（例えば、アルミニウム塩等の金属塩等）、ジステアリン酸塩（例えば、アルミニウム塩、バリウム塩等の金属塩等）、ステアリン酸塩（例えば、カルシウム塩、鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等）、リノレン酸塩（例えば、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等）、オクタン酸塩（例えば、アルミニウム塩、カルシウム塩、コバルト塩等の金属塩等）、オレイン酸塩（例えば、カルシウム塩、コバルト塩等の金属塩等）、パルミチン酸塩（例えば、亜鉛塩等の金属塩等）、ナフテン酸塩（例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン塩、鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等）、レジン酸塩（例えば、カルシウム塩、コバルト塩、マンガン鉛塩、亜鉛塩等の金属塩等）、ポリアクリル酸塩（例えば、ナトリウム塩等の金属塩等）、ポリメタクリル酸塩（例えば、ナトリウム塩等の金属塩等）、ポリマレイン酸塩（例えば、ナトリウム塩等の金属塩等）、アクリル酸−マレイン酸共重合体塩（例えば、ナトリウム塩等の金属塩等）、セルロース、ドデシルベンゼンスルホン酸塩（例えば、ナトリウム塩）、アルキルスルホン酸塩、ポリスチレンスルホン酸塩（例えば、ナトリウム塩等の金属塩等）、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩（例えば、ナトリウム塩等の金属塩等）等が挙げられる。また、カチオン系界面活性剤としては、例えば、１級アンモニウム塩、２級アンモニウム塩、３級アンモニウム塩、４級アンモニウム塩等の各種アンモニウム塩等が挙げられ、より具体的には、（モノ）アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、トリアルキルアミン塩、テトラアルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリニウム塩等が挙げられる。また、両性界面活性剤としては、例えば、カルボキシベタイン、スルホベタイン等の各種ベタイン、各種アミノカルボン酸、各種リン酸エステル塩等が挙げられる。
【００９３】
また、着色液としては、例えば、着色剤とベンジルアルコールとを含むものを用いてもよい。このような着色液を用いることにより、基板本体２の着色を容易かつ確実に行うことができる。特に、アクリル系樹脂のように、従来の着色方法では着色が困難であった材料で構成された基板本体に対しても、容易かつ確実に着色を施すことができる。これは、以下のような理由によるものであると考えられる。
【００９４】
すなわち、ベンジルアルコールを含む着色液を用いることにより、着色液中のベンジルアルコールが基板本体中に深く侵入、拡散し、基板本体を構成する分子の結合（分子間結合）を緩め、着色剤が侵入するための空間を確保する。そして、ベンジルアルコールにより確保された空間に着色剤が容易に、深く入りこむことにより、前記空間（着色剤のための座席（着色座席）に例えることができる）に着色剤が保持され、基板本体が着色され、また容易に脱離しない。
【００９５】
また、上記のような着色液を用いることにより、均一な濃度の着色部を容易かつ確実に形成することができる。特に、着色に供される基板本体（ワーク）が、その表面にマイクロレンズのような微細な構造を有するもの（二次元方向への凹凸の周期がいずれも小さいもの）、また、着色されるべき領域が大面積のものであっても、ベンジルアルコールが樹脂の分子の結合そのものを緩めることができるため、均一な濃度で（透過率のムラなく）着色部を形成することができる。なお、ここで、アクリル系樹脂に対して、ベンジルアルコールは特に前述の着色座席を確保する働きが強い。このために着色剤をより効率的に基板本体に取りこむことが可能となる。
【００９６】
着色液中におけるベンジルアルコールの含有率は、特に限定されないが、０．０１〜１０．０ｗｔ％であるのが好ましく、０．０５〜８．０ｗｔ％であるのがより好ましく、０．１〜５．０ｗｔ％であるのがさらに好ましい。ベンジルアルコールの含有率が上記範囲内の値であると、第１の領域１１１を形成すべき基板本体２に対する悪影響の発生（例えば、基板本体２の構成材料の劣化等）をより効果的に防止しつつ、容易かつ確実に好適な第１の領域１１１を形成することができる。
【００９７】
＜Ｂ５＞その後、図６（ｆ）に示すように、マスク９を除去する。マスク９の除去は、例えば、マスク９を溶解し得る液体を用いることにより、好適に行うことができる。
［透過型スクリーン］
次に、上述したようなマイクロレンズ基板１を備えた透過型スクリーン１０について説明する。
【００９８】
図７は、図１に示すマイクロレンズ基板を備えた、本発明の透過型スクリーンの好適な実施形態を示す模式的な縦断面図である。なお、以下の説明では、図７中の左側を「（光の）入射側」、右側を「（光の）出射側」と言う。
図７に示すように、透過型スクリーン１０は、フレネルレンズ基板５と、前述したマイクロレンズ基板１とを備えている。フレネルレンズ基板５は、光（画像光）の入射側に設置されており、フレネルレンズ基板５を透過した光が、マイクロレンズ基板１に入射する構成になっている。
【００９９】
フレネルレンズ基板５は、出射側表面に、ほぼ同心円状に形成されたプリズム形状のフレネルレンズ５１を有している。このフレネルレンズ基板５は、投射レンズ（図示せず）からの画像光を屈折させ、マイクロレンズ基板１の主面の垂直方向に平行な平行光Ｌａにするものである。
以上のように構成された透過型スクリーン１０では、投射レンズからの映像光が、フレネルレンズ基板５によって屈折し、平行光Ｌａとなる。そして、この平行光Ｌａは、マイクロレンズ基板１のマイクロレンズ１１が設けられた面側からに入射し、各マイクロレンズ１１によって集光し、その後拡散する。このとき、マイクロレンズ基板１に入射した光は、十分な透過率でマイクロレンズ基板１を透過し、観察者に平面画像として観測される。
【０１００】
［リア型プロジェクタ］
以下、前記透過型スクリーンを用いたリア型プロジェクタについて説明する。
図８は、本発明のリア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、リア型プロジェクタ３００は、投写光学ユニット３１０と、導光ミラー３２０と、透過型スクリーン１０とが筐体３４０に配置された構成を有している。
【０１０１】
そして、このリア型プロジェクタ３００は、上記のような透過型スクリーン１０を備えているので、高輝度でコントラストに優れた画像を得ることができる。さらに、上記のようなマイクロレンズ基板１（透過型スクリーン１０）を備えているので、視野角特性等も特に優れたものとなる。
また、特に、前述したマイクロレンズ基板１では、楕円形状のマイクロレンズ１１が千鳥状（千鳥格子状）に配されているので、リア型プロジェクタ３００では、モアレ等の問題が特に発生し難い。
【０１０２】
以上、本発明について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、マイクロレンズ基板（レンズ基板）、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成を付加することもできる。例えば、本発明において、レンズ基板は、ブラックマトリックスのような遮光部を有するものであってもよい。
【０１０３】
また、前述した実施形態では、マスクをフォトリソグラフィ法により形成するものとして説明したが、マスクの形成方法はこのような方法に限定されるものではない。例えば、基板本体の凸レンズが設けられた面側に、流動性を有するマスク材料を付与した後、凸レンズの頂部付近に付着したマスク材料を拭き取り、その後、マスク材料を固化させることにより、マスクを形成してもよい。これにより、より簡便にマスクを形成することができる。
【０１０４】
また、前述した実施形態では、マスクで被覆した状態の基板本体に対して、着色液を付与することにより、第１の領域（着色部）を形成するものとして説明したが、着色液を付与する工程において、必ずしもマスクで被覆する必要はない。
また、第１の領域（着色部）は、前述したような着色液の付与により形成したものでなくてもよい。例えば、実質的に無色の基板または比較的低い濃度で着色した基板を用意し、当該基板に所定の濃度で着色された組成物（基板よりも高い濃度で着色された組成物）を付与し、当該組成物を固化させ、前記基板に接合することにより、第１の領域を形成してもよい。すなわち、第１の領域は、着色液による染色等により形成されたものに限らず、外付けにより形成されたものであってもよい。
【０１０５】
また、前述した実施形態では、スペーサーとして、樹脂（固化後の樹脂）と同程度の屈折率を有するものを用いるものとして説明したが、スペーサーは、実質的に、凹部付き基板の凹部が形成されていない領域のみ（非有効領域）に配されるものである場合、樹脂（固化後の樹脂）と同程度の屈折率を有するものでなくてもよい。また、レンズ基板の製造に際して、上記のようなスペーサーは必ずしも用いなくてもよい。
【０１０６】
また、前述した実施形態では、凹部付き基板の表面に組成物を付与するものとして説明したが、例えば、平板の表面に組成物を付与し、これを凹部付き基板で押圧することにより、レンズ基板を製造してもよい。
また、前述した実施形態では、凹部付き基板の製造方法の初期孔形成工程において、初期孔８１とともに、基板７に初期凹部７１を形成するものとして説明したが、このような初期凹部７１は形成されなくてもよい。初期孔８１の形成条件（例えば、レーザのエネルギ強度、ビーム径、照射時間等）を適宜調整することにより、所望の形状の初期凹部７１を形成したり、初期凹部７１が形成されないように初期孔８１のみを選択的に形成することができる。
【０１０７】
また、前述した実施形態では、レンズ基板の製造において、凹部付き基板、平板を除去するものとして、凹部付き基板は必ずしも除去しなくてもよい。言い換えると、凹部付き基板、平板は、レンズ基板の一部を構成するものであってもよい。
また、前述した実施形態では、透過型スクリーンが、マイクロレンズ基板とフレネルレンズ基板とを備えるものとして説明したが、本発明の透過型スクリーンは、必ずしも、フレネルレンズ基板を備えたものでなくてもよい。例えば、本発明の透過型スクリーンは、実質的に、本発明のマイクロレンズ基板のみで構成されたものであってもよい。
【０１０８】
また、前述した実施形態では、マイクロレンズ基板におけるマイクロレンズ、および、凹部付き基板における凹部は、千鳥状に配列したものとして説明したが、マイクロレンズ、凹部の配列はいかなるものであってもよく、例えば、正方格子状、ハニカム状に配列したものであってもよい。また、マイクロレンズ、凹部は、ランダムに形成されたものであってもよい。
【０１０９】
前述した実施形態では、レンズ基板として、多数個のマイクロレンズを備えたマイクロレンズ基板について説明したが、本発明において、レンズ基板は、マイクロレンズ基板に限定されず、例えば、レンチキュラレンズを備えたレンチキュラレンズ基板であってもよいし、マイクロレンズとレンチキュラレンズとを備えたレンズ基板であってもよい。
また、前述した実施形態では、レンズ基板は、凸レンズ側（凸レンズの凸面側）において、第１の領域以外の部位全体が、第２の領域であるものとして説明したが、凸レンズ側には、第１の領域、第２の領域以外の領域を有するものであってもよい。例えば、レンズ基板を構成する凸レンズ−凸レンズ間に、第２の領域よりも着色濃度の高い第３の領域を有していてもよい。これにより、例えば、第３の領域をブラックマトリックス、ブラックストライプのような遮光部として機能させることができ、投影される画像のコントラストの更なる向上を図ることができる。このような第３の領域は、例えば、凸レンズ面側の実質的にレンズ部として機能しない部位（平坦部）に設けられるものであってもよい。
【０１１０】
また、本発明のレンズ基板、透過型スクリーンは、凸レンズを透過した光を拡散させる機能を有する拡散部、拡散板を有するものであってもよい。このような構成であると、例えば、透過型スクリーン、リア型プロジェクタの視野角特性をさらに優れたものとすることができる。
また、前述した実施形態では、レンズ基板は、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成する部材であるものとして説明したが、本発明のレンズ基板の用途は、前記のようなものに限定されず、いかなるものであってもよい。例えば、本発明のレンズ基板は、拡散板、投射型表示装置（フロントプロジェクタ）のスクリーン（フロントプロジェクションスクリーン）、投射型表示装置（フロントプロジェクタ）の液晶ライトバルブの構成部材等に適用されるものであってもよい。
【実施例】
【０１１１】
［マイクロレンズ基板および透過型スクリーンの作製］
（実施例１）
以下のように、マイクロレンズ形成用の凹部を備えた凹部付き基板を製造した。
まず、基板として、横１．２ｍ×縦０．７ｍ角、厚さ４．８ｍｍのソーダガラス基板（絶対屈折率ｎ２：１．５０）を用意した。
【０１１２】
このソーダガラス基板を、４ｗｔ％の一水素二フッ化アンモニウムと、８ｗｔ％の過酸化水素とを含む洗浄液に浸漬して６μｍエッチングを行い、その表面を清浄化した。
その後、純水洗浄およびＮ２ガスを用いた乾燥（純水の除去）を行った。
次に、このソーダガラス基板上に、スパッタリング法にて、クロム／酸化クロムの積層体（クロムの外表面側に酸化クロムが積層された積層体）を形成した。すなわち、ソーダガラス基板の表面に、クロム／酸化クロムの積層体で構成されたのマスク形成用膜および裏面保護膜を形成した。クロム層の厚さは０．０３μｍ、酸化クロム層の厚さは０．０１μｍであった。
【０１１３】
次に、マスク形成用膜に対してレーザ加工を行い、マスク形成用膜の中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の初期孔を形成し、マスクとした。
なお、レーザ加工は、エキシマレーザを用いて、エネルギ密度１．２Ｊ／ｃｍ２、加工点でのビーム直径２μｍ、走査速度０．１ｍ／秒という条件で行った。
これにより、マスク形成用膜の上記範囲全面に亘って、所定の長さを有する初期孔が、千鳥状に配されたパターンで形成された。初期孔の平均幅は２μｍであり、平均長さは２μｍであった。
【０１１４】
また、この際、ソーダガラス基板の表面に深さ５０Åの凹部および変質層（初期凹部）も形成した。
次に、ソーダガラス基板にウェットエッチングを施し、ソーダガラス基板上に多数の平面視したときの形状が扁平形状（略楕円形状）の凹部（マイクロレンズ形成用凹部）を形成した。形成された多数の凹部は、互いにほぼ同一の形状を有していた。形成された凹部の短軸方向の長さ（ピッチ）は５６μｍ、長軸方向の長さは６４μｍ、曲率半径は３６μｍ、深さは３６μｍであった。また、凹部が形成されている有効領域における凹部の占有率は１００％であった。
【０１１５】
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として、４ｗｔ％の一水素二フッ化アンモニウムと、８ｗｔ％の過酸化水素とを含む水溶液を用い、浸漬時間は２．０時間とした。
次に、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合物を用いてエッチングすることにより、マスクおよび裏面保護膜を除去した。
次に、純水洗浄およびＮ２ガスを用いた乾燥（純水の除去）を行った。
【０１１６】
その後、基板の凹部が形成されている面側に、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理（シリル化処理）を行い、離型処理部を形成した。
これにより、図２に示すような、ソーダガラス基板上に、マイクロレンズ形成用の多数の凹部が千鳥状に配列された凹部付き基板を得た。得られた凹部付き基板を平面視したときに、凹部が形成されている有効領域において、凹部が占める面積の割合が９７％であった。
【０１１７】
次に、凹部付き基板の凹部が形成された側の面に、未重合（未硬化）のスチレン−メチルメタクリレート共重合体で構成された組成物を付与した。この際、スチレン−メチルメタクリレート共重合体の硬化物で構成された略球形状のスペーサー（直径５０μｍ）を、凹部付き基板のほぼ全面に配しておいた。また、スペーサーは、約３個／ｃｍ２の割合で配した。
【０１１８】
次に、ソーダガラスで構成された平板で、前記アクリル系樹脂を押圧した。この際、平板と組成物との間に、空気が侵入しないようにした。また、平板としては、組成物を押圧する側の面に、ヘキサメチルジシラザンによる気相表面処理（離型処理）が施されたものを用いた。
その後、１２０℃に加熱することにより、組成物を硬化させ、多数個のマイクロレンズを備えた基板本体を得た。得られた基板本体（硬化後の組成物）の屈折率ｎ１は、１．５５７であった。また、得られた基板本体の樹脂層（マイクロレンズを除く部分）の厚さは５０μｍであった。また、扁平形状（略楕円形状）のマイクロレンズは、その短軸方向の長さ（直径）が５６μｍ、長軸方向の長さが６４μｍ、曲率半径が３６μｍ、高さが３６μｍであった。また、マイクロレンズが形成されている有効領域におけるマイクロレンズの占有率は９７％であった。
【０１１９】
次に、基板本体から、平板、凹部付き基板を取り外した。
次に、基板本体のマイクロレンズが形成された面側にレジスト材料（ポジ型レジスト）を付与し、その後、露光用マスクを用いてレジスト材料を露光した。その後、露光部の溶剤により除去することにより、マイクロレンズの頂部付近に開口部を有するマスクが得られた。
【０１２０】
その後、基板本体のマスクで被覆された面側に、７０℃の着色液を付与することにより、着色された第１の領域を形成し、マイクロレンズ側の他の領域を第２の領域とし、マイクロレンズ基板を得た。第１の領域は、マイクロレンズ基板を平面視した際に、直径（幅）が３０μｍの略円形状をなすものであった。また、第１の領域の厚さは、８μｍであった。また、第２の領域は、実質的に着色剤を含まないものであった。
なお、本工程において、着色液としては、着色剤（染料のＢｌｕｅ（双葉産業製）、Ｒｅｄ（双葉産業製）およびＹｅｌｌｏｗ（双葉産業製））と、アルキルエーテル硫酸ナトリウムと、ベンジルアルコールとを含む液体を用いた。着色液中におけるアルキルエーテル硫酸ナトリウムの含有率は、０．００５ｗｔ％であった。
【０１２１】
その後、モノエタノールアミンを用いてマスクを除去することにより、図１、図２に示すようなマイクロレンズ基板を得た。
その後、上記のようにして製造されたマイクロレンズ基板と、押出成形により作製したフレネルレンズ基板とを組み立てることにより、図７に示すような透過型スクリーンを得た。
【０１２２】
（実施例２〜４）
凹部付き基板を形成する際のレーザ光の照射条件（形成される初期孔の形状、初期凹部の深さ）、エッチング液への浸漬時間を調整することにより、凹部付き基板の凹部の形状、配列パターンを表１に示すようなものにするとともに、露光用マスクのパターン、着色液の付与条件（接触時間、着色液組成等）を変更することにより、マイクロレンズの形状、第１の領域の形状等を表１に示すように変更した以外は、前記実施例１と同様にしてマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。
【０１２３】
（比較例１）
基板本体にマスクを形成する工程、着色液を付与する工程、マスクを除去する工程を省略した以外は、前記実施例１と同様にしてマイクロレンズ基板、透過型スクリーンを製造した。すなわち、基板本体をマイクロレンズ基板として用いた以外は、前記実施例１と同様にして透過型スクリーンを製造した。
【０１２４】
（比較例２）
基板本体にマスクを形成する工程、マスクを除去する工程を省略した以外は、前記実施例１と同様にしてマイクロレンズ基板を製造した。得られたマイクロレンズ基板は、マイクロレンズが設けられた面側全体に、均一な着色部が形成されたものであった。
その後、上記のようにして得られたマイクロレンズ基板を用いた以外は、前記実施例１と同様にして透過型スクリーンを製造した。
【０１２５】
（比較例３）
まず、前記実施例１と同様にして基板本体を製造した。
次に、平板を取り除いた。
次に、基板本体の出射側（マイクロレンズが形成されている面とは反対側の面）表面に、黒色顔料を含む有色の遮光膜形成用材料を、ロールコーターにより付与した（遮光膜形成用材料付与工程）。遮光膜形成用材料としては、１０ｗｔ％の黒色顔料と、２０ｗｔ％のダンマル樹脂と、７０ｗｔ％のキシレン（液性媒体）とを含む混合物を用いた。
【０１２６】
その後、基板本体に付与された遮光膜形成用材料からキシレンを除去することにより、基板本体の出射側の全面を被覆する膜を形成した。形成された膜の平均厚さは、５μｍであった。
次に、凹部付き基板を、遮光膜形成用材料が付与された基板から取り外した。
次に、基板本体のマイクロレンズが形成されている側の面から、基板本体の入射側表面に対して垂直方向のレーザ光を照射した。これにより、レーザ光は、マイクロレンズにより集光され、前記膜のうち、マイクロレンズの集光部付近のみが選択的に除去され、基板本体上に、多数個の開口部を有するブラックマトリックスが被覆されたマイクロレンズ基板が得られた。
【０１２７】
その後、上記のようにして得られたマイクロレンズ基板を用いた以外は、前記実施例１と同様にして透過型スクリーンを製造した。
前記各実施例および各比較例について、マイクロレンズ基板の製造に用いた凹部付き基板が有する凹部の形状、配列パターン、製造されたマイクロレンズ基板が有するマイクロレンズの形状、配列パターン、第１の領域、第２の領域の構成、１個のマイクロレンズの面積に対する１個の第１の領域の面積の比率（Ｓ１／Ｓ０）等を表１にまとめて示す。なお、比較例１については、第１の領域の厚さの欄に、着色部の厚さを示した。
【０１２８】
【表１】
2007025441.tif 000003
【０１２９】
［画像の輝度（光の利用効率）の評価］
前記各実施例および各比較例の透過型スクリーンについて、画像の輝度（光の利用効率）の評価を行った。
画像の輝度（光の利用効率）の評価は、Ａ（＝３００）［ｃｄ／ｍ２］の白色光を入射させた際、透過型スクリーンの光の出射面側で測定される光の輝度Ｂ［ｃｄ／ｍ２］の比率（Ｂ／Ａ）を求めることにより行った。Ｂ／Ａの値が大きいほど、光の利用効率が優れているといえる。
【０１３０】
［リア型プロジェクタの作製］
前記各実施例および各比較例の透過型スクリーンを用いて、図８に示すようなリア型プロジェクタを、それぞれ作製した。
［コントラストの評価］
前記各実施例および各比較例のリア型プロジェクタについて、コントラストの評価を行った。
【０１３１】
コントラスト（ＣＮＴ）として、暗室において４１３ｌｘの全白光が入射した時の白表示の正面輝度（白輝度）ＬＷ［ｃｄ／ｍ２］と、明室において光源を全消灯した時の黒表示の正面輝度の増加量（黒輝度増加量）ＬＢ［ｃｄ／ｍ２］との比ＬＷ／ＬＢを求めた。なお、黒輝度増加量は、暗室の黒表示の輝度に対する増加量をいう。また、明室での測定は、外光照度が約１８５ｌｘの環境下で行った。暗室での測定は、外光照度が０．１ｌｘ以下の環境下で行った。
【０１３２】
［視野角の測定］
前記各実施例および各比較例のリア型プロジェクタの透過型スクリーンにサンプル画像を表示させた状態で、鉛直方向および水平方向のそれぞれについての視野角の測定を行った。
視野角の測定は、変角光度計（ゴニオフォトメータ）で、５度間隔で測定するという条件で行った。
【０１３３】
［回折光、モアレ、色ムラの評価］
前記各実施例および各比較例のリア型プロジェクタの透過型スクリーンにサンプル画像を表示させた。表示された画像について、回折光、モアレ、色ムラの発生状況を以下の４段階の基準に従い評価した。
◎：回折光、モアレ、色ムラが全く認められない。
○：回折光、モアレ、色ムラがほとんど認められない。
△：回折光、モアレ、色ムラのうち少なくとも一つがわずかに認められる。
×：回折光、モアレ、色ムラのうち少なくとも一つが顕著に認められる。
これらの結果を表２にまとめて示す。
【０１３４】
【表２】
2007025441.tif 000004
【０１３５】
表２から明らかなように、本発明では、いずれも、高輝度の画像が得られる（光の利用効率に優れる）とともに、優れたコントラストが得られ、また、視野角特性にも優れていた。また、本発明では、回折光、モアレ、色ムラのない優れた画像を表示することができた。すなわち、本発明では、優れた画像を安定的に表示することができた。これに対し、比較例では、満足な結果が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明のマイクロレンズ基板（レンズ基板）の好適な実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【図２】図１に示すマイクロレンズ基板の平面図である。
【図３】マイクロレンズ基板の製造に用いる凹部付き基板を示す模式的な縦断面図である。
【図４】図３に示す凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図５】図１に示すマイクロレンズ基板の製造方法の一例を示す模式的な縦断面図である。
【図６】図１に示すマイクロレンズ基板の製造方法の一例を示す模式的な縦断面図である。
【図７】図１に示すマイクロレンズ基板（レンズ基板）を備えた、本発明の透過型スクリーンの好適な実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【図８】本発明の透過型スクリーンを適用したリア型プロジェクタを模式的に示す図である。
【図９】着色部を有さないレンズ基板を透過した透過光の強度分布を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３７】
１…マイクロレンズ基板（レンズ基板）  １１…マイクロレンズ（凸レンズ）  １１１…第１の領域（着色部）  １１２…第２の領域（非着色部）  １１３…中心  １５…第１の行  １６…第２の行  １８…組成物  １９…スペーサー  ２…基板本体  ２１…マイクロレンズ  ４…マスク形成用膜  ５…フレネルレンズ基板  ５１…フレネルレンズ  ６…凹部付き基板（マイクロレンズ形成用凹部付き基板）  ６１…凹部（マイクロレンズ形成用凹部）  ７…基板  ７１…初期凹部  ８…マスク  ８１…初期孔（開口部）  ８９…裏面保護膜  ９…マスク  ５０…平板  １０…透過型スクリーン  ３００…リア型プロジェクタ  ３１０…投写光学ユニット  ３２０…導光ミラー  ３４０…筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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